Journal: 전력전자학회지
Authors: 우석원, 박수환, 차경수, 임명섭
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최근 기후 변화와 환경 오염 및 부품의 전장화 등으로 인해 전기 동력을 이용하여 구동하는 e-모빌리티에 대한 관심이 커지고 있다. 그래서, 하이브리드 전기 자동차, 배터리 전기 자동차, 그리고 연료전지 전기 자동차와 같은 친환경 자동차가 주목받고 있다. 이러한 e-모빌리티에 전기 동력을 전달하기 위해 구동 모터를 사용한다. e-모빌리티 모터의 대표적인 기술 동향으로는 e-모빌리티의 무게를 저감하기 위한 구동 모터의 경량화와 e-모빌리티의 전비 향상을 위한 구동 모터의 고효율화 등이 있다.
매입형 영구자석 동기 모터 (IPMSM, Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)는 높은 에너지 밀도를 가지는 희토류 영구자석 (PM, Permanent Magnet)을 사용하여 효율이 높고, 운전 영역이 넓기 때문에 e-모빌리티 구동용 모터 주로 사용된다.
본 논문에서는 e-모빌리티 구동용 IPMSM의 토크 밀도 및 출력 밀도, 그리고 효율을 높이기 위하여 OEW를 적용한 토폴로지, 직렬-병렬 권선 절환 방법을 적용한 토폴로지, 그리고 OEW와 직렬-병렬 권선 절환 방법을 결합한 토폴로지를 제안하고, 제안된 토폴로지들의 전자기적 성능 향상을 검증하기 위해 전자계 유한 요소 해석 (FEA, Finite Element Analysis)을 이용하여 일반적인 3상 IPMSM과 비교하였다.